DE1458558B1 - Process for improving the superconducting properties of superconducting intermetallic compounds of the A3B type produced by deposition and which are afflicted with severe disturbances in the crystal structure - Google Patents

Process for improving the superconducting properties of superconducting intermetallic compounds of the A3B type produced by deposition and which are afflicted with severe disturbances in the crystal structure

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DE1458558B1 DE19631458558 DE1458558A DE1458558B1 DE 1458558 B1 DE1458558 B1 DE 1458558B1 DE 19631458558 DE19631458558 DE 19631458558 DE 1458558 A DE1458558 A DE 1458558A DE 1458558 B1 DE1458558 B1 DE 1458558B1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Supraleitungseigenschaften, insbesondere zur Erhöhung der Sprungtemperatur, von mit starken Störungen des Kristallbaus behafteten, durch Abscheiden, beispielsweise durch Reduktion aus der Gasphase, Niederschlag durch Bedampfung oder elektrolytische Abscheidung, hergestellten supraleitenden intermetallischen Verbindungen vom A.B-Typ, wobei A eines der Elemente Niob, Molybdän, Titan, Vanadium oder Chrom und B eines der Elemente Antimon, Silizium, Gallium, Germanium, Zinn, Aluminium oder Indium bedeutet und nach Abweichungen von der stöchiometrischen Zusammensetzung derart vorkommen können, daß der Anteil von A größer als 75% ist.The invention relates to a method for improving the superconducting properties, in particular to increase the transition temperature, from with strong disturbances of the crystal structure affected, by deposition, for example by reduction from the gas phase, precipitate superconducting produced by vapor deposition or electrolytic deposition intermetallic compounds of the A.B-type, where A is one of the elements niobium, molybdenum, Titanium, vanadium or chromium and B one of the elements antimony, silicon, gallium, Germanium, tin, aluminum or indium means and according to deviations from the stoichiometric Composition can occur such that the proportion of A is greater than 75%.

Supraleitende Materialien, die zum Bau von Supraleitergeräten verwendet werden, müssen oft eine sehr geringe Schichtdicke aufweisen, damit sie verformt werden können. Beispielsweise werden dünne, verformbare supraleitende Bänder oder Drähte zur Wicklung von Spulen benötigt, die zur Erzeugung hoher Magnetfelder dienen. Um den technischen Aufwand zur Kühlung der supraleitenden Anordnungen möglichst klein zu halten, ist es vorteilhaft, Supraleiter mit hoher Sprungtemperatur zu verwenden. Bis heute ist kein Supraleiter bekannt, dessen Sprungpunkt über dem der intermetallischen Verbindung Niob-Zinn (Nb3Sn) liegt. Die Sprungtemperatur dieser Verbindung beträgt 18,02°K. Neben diesem hohen Sprungpunkt zeigt Niob-Zinn auch sonst gute supraleitende Eigenschaften. Die hohe Sprungtemperatur von 18,02° K findet man jedoch nur bei Niob-Zinn-Supraleitern, die durch Sinterung der im stöchiometrischen Verhältnis gemischten Ausgangssubstanzen Niob und Zinn hergestellt wurden.Superconducting materials used in the construction of superconducting devices often have to have a very thin layer so that they are deformed can be. For example, thin, deformable superconducting tapes or Wires are required to wind coils that are used to generate high magnetic fields. To reduce the technical effort for cooling the superconducting arrangements as possible To keep it small, it is advantageous to use superconductors with a high transition temperature. To date, no superconductor is known whose jump point is higher than that of the intermetallic Connection niobium-tin (Nb3Sn) lies. The transition temperature of this connection is 18.02 ° K. In addition to this high jump point, niobium-tin also exhibits otherwise good superconducting properties Properties. The high transition temperature of 18.02 ° K can only be found in Niobium-tin superconductors made by sintering in the stoichiometric ratio mixed starting materials niobium and tin were produced.

Zur Erzeugung dünner supraleitender Schichten ist es wünschenswert, das supraleitende Material auf verschiedenartige Trägermaterialien in sehr dünner Schicht aufzubringen. Zu diesem Zweck ist das Sinterverfahren nicht geeignet.To produce thin superconducting layers, it is desirable the superconducting material on various carrier materials in very thin Apply layer. The sintering process is not suitable for this purpose.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Niobdrähten mit Nb3Sn-überzügen (»Naturwissenschaften« 49 (1962), S. 127 bis 128) wird ein Niobdraht mit einem Zinnüberzug versehen und die Nb3Sn-Schicht durch Eindiffundieren des Zinns in das Niob gebildet. Der etwa 60 Minuten lang bei einer Temperatur von 800 bis 1200° C, insbesondere 900, 1000 und 1100°C, vorgeglühte Niobdraht wird dazu bei derselben Temperatur 1 bis 60 Minuten lang in geschmolzenes Zinn getaucht und anschließend für 5 bis 240 Minuten einer Nachbehandlung bei derselben Temperatur unterworfen, um die Diffusion zu vervollständigen und möglichst homogene Schichten aus NbsSn zu erhalten. Der Sprungpunkt der Nb3Sn-Schicht erhöht sich bei konstanter Diffusionstemperatur mit zunehmender Dauer der Diffusion während des Eintauchens und der Nachbehandlung bzw. der Erhöhung der Diffusionstemperatur. Bei langen Diffusionszeiten und hohen Temperaturen können Nb3Sn-Schichten mit Sprungpunkten nahe bei 18°K erhalten werden. Die Diffusion von Zinn in Niob kann im genannten Temperaturbereich auch aus der Gasphase erfolgen oder kann durch Erhitzen von Niobdrähten bewirkt werden, die elektrolytisch oder durch Bedampfen im Hochvakuum mit einer dünnen Zinnschicht versehen sind. Zur Herstellung dünner Schichten aus intermetallischen Verbindungen vom A.B-Typ auf anderen Trägermaterialien als Niob ist dieses Verfahren jedoch nicht geeignet. Zu diesem Zweck werden vielmehr Verfahren verwendet, bei welchen die intermetallische supraleitende Verbindung auf einem Träger durch Reduktion aus der Gasphase oder elektrolytisch oder durch Bedampfen niedergeschlagen wird. Bei einem solchen bekannten Verfahren [H. K o l m u. a. (Herausgeber)], »High Magnetic Fields«, John W iley & Sons, New York 1962, S. 592 bis 596) kann Nb,Sn sowohl als Kristall als auch dünne Schicht auf unterschiedlich geformten Trägermaterialien abgeschieden werden.In a known method for producing niobium wires with Nb3Sn coatings ("Naturwissenschaften" 49 (1962), pp. 127 to 128) are made of niobium wire provided with a tin coating and the Nb3Sn layer by diffusing in the tin formed in the niobium. The about 60 minutes at a temperature of 800 to 1200 ° C, in particular 900, 1000 and 1100 ° C, pre-annealed niobium wire is used dipped in molten tin for 1 to 60 minutes at the same temperature and then subjected to an after-treatment at the same temperature for 5 to 240 minutes, to complete the diffusion and as homogeneous as possible layers of NbsSn to obtain. The jump point of the Nb3Sn layer increases at a constant diffusion temperature with increasing duration of diffusion during immersion and post-treatment or the increase in the diffusion temperature. With long diffusion times and high Temperatures Nb3Sn layers with jump points close to 18 ° K can be obtained. The diffusion of tin into niobium can also occur from the temperature range mentioned Gas phase take place or can be brought about by heating niobium wires, which are electrolytic or are provided with a thin layer of tin by vapor deposition in a high vacuum. To the Production of thin layers of A.B-type intermetallic compounds However, this process is not suitable for other carrier materials than niobium. to For this purpose, processes are used in which the intermetallic superconducting compound on a carrier by reduction from the gas phase or is deposited electrolytically or by vapor deposition. With such a well-known Procedure [H. K o l m et al. (Editor)], "High Magnetic Fields," John Wiley & Sons, New York 1962, pp. 592 to 596) Nb, Sn can be both crystal and thin layer can be deposited on differently shaped carrier materials.

Bei derartigen Verfahren, bei denen die Abscheidung der kristallisierenden supraleitenden intermetallischen Verbindung rasch und weit entfernt vom Gleichgewicht erfolgt, treten starke Störungen im Kristallbau der abgeschiedenen Verbindung auf. Durch diese Störungen werden die Supraleitungseigenschaften der Verbindung verschlechtert, insbesondere wird der Sprungpunkt starkerniedrigt. Derartige Störungen treten bei den genannten Herstellungsverfahren nicht nur bei Nb.Sn, sondern auch bei anderen supraleitenden intermetallischen Verbindungen der Zusammensetzung A3B auf, wobei A eines der Elemente Niob, Molybdän, Titan, Vanadium oder Chrom, B dagegen eines der Elemente Antimon, Silizium, Gallium, Germanium, Zinn, Aluminium oder Indium bedeutet, ebenso bei Materialien aus den gleichen Elementen, die in der Weise von der stöchiometrischen Zusammensetzung abweichen, daß der Anteil .des Elementes A höher ist als 75%.In such processes in which the deposition of the crystallizing superconducting intermetallic compound rapidly and far from equilibrium occurs, strong disturbances occur in the crystal structure of the separated compound. These disturbances worsen the superconducting properties of the connection, in particular, the jump point is greatly decreased. Such disorders occur the manufacturing process mentioned not only for Nb.Sn, but also for others superconducting intermetallic compounds of the composition A3B, where A is one of the elements niobium, molybdenum, titanium, vanadium or chromium, while B is one of the elements antimony, silicon, gallium, germanium, tin, aluminum or indium means, likewise with materials made of the same elements, which in the manner of deviate from the stoichiometric composition that the proportion .des element A is higher than 75%.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Supraleitungseigenschaften solcher mit starken Störungen des Kristallbaus behafteten, durch Abscheiden hergestellten supraleitenden interrnetallischen Verbindungen zu verbessern, insbesondere deren Sprungtemperatur zu erhöhen.The object of the invention is the superconducting properties of such afflicted with strong disturbances of the crystal structure, produced by deposition to improve superconducting intermetallic compounds, in particular their To increase transition temperature.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die supraleitende intermetallische Verbindung einer kurzen Wärmebehandlung von etwa 15 bis 30 Minuten bei einer Temperatur von mindestens 70 0/0 ihrer Schmelz- oder Zersetzungstemperatur unterzogen wird, bis Rekristallisation eintritt.According to the invention this is achieved in that the superconducting intermetallic compound of a short heat treatment of about 15 to 30 minutes at a temperature of at least 70% of its melting or decomposition temperature is subjected until recrystallization occurs.

Die bereits oben mehrfach erwähnten starken Störungen im Kristallbau derjenigen Verbindungen, auf die das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, erhöhen die Rekristallisationsfähigkeit der genannten Verbindungen. Ein Teil der zur Rekristallisation nötigen Energie kann nämlich durch diese sehr energiereichen Störungen aufgebracht werden. Dadurch wird die Rekrastillisationstemperatur abgesenkt. In der metallkundlichen Fachliteratur wird zwar oft eine vorausgehende mechanische Verformung als Voraussetzung für eine Rekristallisation genannt, jedoch ist eine solche Verformung keine notwendige Voraussetzung für die Rekristallisation. Notwendige Voraussetzung für eine Rekristallisation ist vielmehr, daß das zu rekristallisierende Material kristalline Störungen aufweist, die einen hohen Energieinhalt besitzen, der eine spätere Rekristallikation ermöglicht. Eine mechanische Verformung des zu rekristallisierenden Materials ist dann nicht notwendig, wenn die Störungen bereits bei :der Herstellung des Materials in diesem auftreten (vgl. z. B. »Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie«, B. Auflage, Band »Chrom«, Teil A - Lieferung 1, 1962, S. 349, letzter Absatz bis S. 350, Absatz 1).The strong disturbances in the crystal structure mentioned several times above of those compounds to which the process according to the invention is applied can increase the recrystallization ability of the compounds mentioned. A part the energy required for recrystallization can be very energetic through this Disturbances are applied. This lowers the recastillization temperature. In the metallurgical specialist literature there is often a preceding mechanical Deformation is mentioned as a prerequisite for recrystallization, but is one such deformation is not a necessary requirement for recrystallization. Necessary Rather, the prerequisite for recrystallization is that that which is to be recrystallized Material has crystalline defects that have a high energy content, which enables later recrystallization. A mechanical deformation of the too Recrystallizing material is not necessary if the disturbances already exist in: the production of the material in this occur (cf. eg »Gmelins Handbuch of inorganic chemistry ", 2nd edition, Band "Chrom", part A - delivery 1, 1962, p. 349, last paragraph to p. 350, paragraph 1).

Die rekristallisierten Verbindungen haben Sprungpunkte, die denen des gesinterten Materials gleichkommen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet also die Möglichkeit, durch Wärmebehandlung des stark gestörten Materials den Sprungpunkt des gesinterten Materials zu erreichen. Beispielsweise wird der Sprungpunkt von Niob-Zinn von etwa 11 bis 12° K um 6 bis 7° auf 18° K erhöhen.The recrystallized compounds have jump points that correspond to those of the sintered material. The method according to the invention thus offers the possibility of the jump point by heat treatment of the severely disturbed material of the sintered material. For example, the jump point of Increase niobium-tin from about 11 to 12 ° K by 6 to 7 ° to 18 ° K.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich wesentlich von der Nachbehandlung bei dem aus »Naturwissenschaften« 49 (1962), S. 127 bis 128 bekannten Verfahren. Bei der Bildung der Niob-Zinn-Schicht nach dem bekannten Verfahren durch Eindiffundieren von ,Zinn in einen Niobdraht treten keine starken Störungen -des Kristallbaus der entstehenden Verbindung Nb3Sn auf, so daß die Voraussetzungen für eine Rekristallisation fehlen. Durch die Nachbehandlung, die lediglich zur Vervollständigung der Diffusion und zur Homogenisierung der NbsSn-Schichten dient, kann erreicht werden, daß das an der Drahtoberfläche zunächst im überschuß vorhandene Zinn weiter in .den Niobdraht eindiffundiert und sich eine gleichmäßige, stöchiometrische NbsSn-Schicht mit verhältnismäßig hoher Sprungtemperatur :ausbildet. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann dagegen von einer Umwandlung einer Verbindung mit niedrigerem Zinngehalt in die stöchiometnsche Verbindung Nb,Sn nicht die Rede sein, weil bei :der Abscheidung einer Niob-Zinn-Schicht auf dem Träger das Zinn über die ganze Schichtdicke gleichmäßig verteilt ist und der Zinngehalt der Niob-Zinn-Schicht bei der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung nicht verändert wird. Außerdem erfolgt die Nachbehandlung bei dem bekannten Verfahren bei Temperaturen zwischen 800 und 1200°C, während die Wärmebehandlung beim erfindungsgemäßen Verfahren bei einer Temperatur von mindestens 70 % der Schmelz- oder Zersetzungstemperatur erfolgt, die für Nb3Sn bei etwa 2000° C liegt [Aswestia Akademii Nauk S. S. S. R. Met. i Toplivo (Teklin)« 5 (1959), S.138 bis 141, insbesondere S. 139, F i g. 1]. An der bereits erwähnten Stelle in »High Magnetic Fields« .ist zwar angegeben, daß aus der Gasphase abgeschiedene Niob-Zinn-Schichten der Zusammensetzung Nb3Sn eine höhere Sprungtemperatur als niobreichere Schichten der Zusammensetzung Nb4Sn haben. über Einflüsse kristalliner Störungen auf die Sprungtemperatur von Niob-Zinn-Schichten, die für das erfindungsgemäße Verfahren die entscheidende Rolle spielen, ist dort jedoch nichts erwähnt.The method according to the invention differs significantly from that Follow-up treatment with the one known from "Naturwissenschaften" 49 (1962), pp. 127 to 128 Procedure. In the formation of the niobium-tin layer by the known method Diffusion of tin into a niobium wire does not result in strong interference Crystal structure of the resulting compound Nb3Sn, so that the prerequisites for there is no recrystallization. Through the follow-up treatment, which is only used to complete the diffusion and homogenization of the NbsSn layers can be achieved, that the tin, which is initially in excess on the wire surface, continues in .den Niobium wire diffuses in and forms a uniform, stoichiometric NbsSn layer with a relatively high transition temperature: forms. In the method according to the invention on the other hand, a conversion of a compound with a lower tin content into the stoichiometric compound Nb, Sn will not be discussed because in: the separation a niobium-tin layer on the carrier, the tin is evenly distributed over the entire thickness of the layer is distributed and the tin content of the niobium-tin layer in the inventive Heat treatment is not changed. In addition, the follow-up treatment takes place at the known processes at temperatures between 800 and 1200 ° C, during the heat treatment in the process according to the invention at a temperature of at least 70% of the melting or decomposition temperature takes place, which for Nb3Sn is about 2000 ° C [Aswestia Akademii Nauk S. S. S. R. Met. I Toplivo (Teklin) «5 (1959), pp.138 to 141, in particular P. 139, fig. 1]. At the point already mentioned in "High Magnetic Fields" .is although stated that deposited from the gas phase niobium-tin layers of the composition Nb3Sn has a higher transition temperature than niobrich layers of the composition Have Nb4Sn. on the effects of crystalline disturbances on the transition temperature of Niobium-tin layers, which play a decisive role in the process according to the invention play, nothing is mentioned there.

Für die technische Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, daß .die Rekristallisation und damit die Erhöhung des Sprungpunktes schon nach verhältnismäßig kurzer Wärmebehandlung auftritt. Eine Wärmebehandlung von 15 bis 30 Minuten Dauer erweist sich als ausreichend.For the technical application of the method according to the invention is it is advantageous that .the recrystallization and thus the increase in the jump point occurs after a relatively short heat treatment. A heat treatment 15 to 30 minutes in duration proves to be sufficient.

Das Verfahren ist auf Supraleiter beliebiger Gestalt anwendbar, falls diese stark kristallin gestört sind. Es eignet sich besonders zur Behandlung dünner supraleitender Schichten oder draht- bzw. bandförmiger Supraleiter, die üblicherweise niedrige Sprungpunkte besitzen, .da bei ihrer Herstellung Störungen- im Kristallbau unvermeidbar sind.The method is applicable to superconductors of any shape, if these are strongly disturbed crystalline. It is particularly suitable for treating thinner superconducting layers or wire- or tape-shaped superconductors, which are usually have low jump points, because there are faults in their production in the crystal structure are inevitable.

Da zur Erhöhung .der Sprungtemperatur nur eine kurze Wärmebehandlung nötig ist, bietet die Erfindung den Vorteil, daß die Behandlung von draht-oder bandförmigen Supraleitern auch in einem kontinuierlichen Verfahren vorgenommen werden kann. Beispielsweise kann der draht- oder bandförmige Supraleiter durch einen Durchlauferhitzer geführt werden, der im Anschluß an die Beaufschlagungsapparatur angeordnet sein kann.As only a short heat treatment to increase the transition temperature is necessary, the invention offers the advantage that the treatment of wire or tape-shaped Superconductors can also be made in a continuous process. For example the wire or ribbon-shaped superconductor can be passed through a water heater which can be arranged in connection with the loading apparatus.

Die Wärmebehandlung kann im Vakuum oder auch in Schutzgasatmosphäre, beispielsweise Argon, vorgenommen werden. Letztere Möglichkeit ist besonders für das kontinuierliche Verfahren vorteilhaft, .da dadurch die auftretenden Abdichtungsschwierigkeiten weitgehend vermieden werden und das Schutzgas gleichzeitig zur Abkühlung des Supraleiters nach der Rekristallisation verwendet werden kann.The heat treatment can take place in a vacuum or in a protective gas atmosphere, for example argon. The latter option is especially for the continuous process is advantageous, because it eliminates the sealing difficulties that occur largely avoided and the protective gas at the same time to cool the superconductor can be used after recrystallization.

Die Erfindung soll -durch folgende Beispiele und eine Figur näher erläutert werden.The invention is intended to be detailed by the following examples and a figure explained.

Beispiel 1 Ein durch Abscheidung aus der Gasphase gewonnener Nb3Sn-Kristall wird in einem NbsSn-Tiegel mit e3Sn-Deckel im Hochvakuum 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 1600°C geglüht und anschließend um etwa 100°C pro Minute abgekühlt.Example 1 An Nb3Sn crystal obtained by deposition from the gas phase is placed in an NbsSn crucible with an e3Sn lid in a high vacuum for 30 minutes at a Annealed at a temperature of 1600 ° C and then cooled by about 100 ° C per minute.

Die von dem Glühen gemessene Sprungtemperatur beträgt 11,1° K. Nach dem Glühen und Abkühlen wird eine Sprungtemperatur von 18,05°K gemessen. Der Sprungpunkt wird also infolge der durch die Wärmebehandlung bewirkten Rekrisallisation des vor der Wärmebehandlung stark gestörten Kristalls um etwa 7° K erhöht.The transition temperature measured by the annealing is 11.1 ° K A transition temperature of 18.05 ° K is measured after the annealing and cooling. The jump point is therefore as a result of the recrystallization of the caused by the heat treatment the heat treatment of severely disturbed crystals increased by about 7 ° K.

Interferenzmikroskopische Schliffbilder, die vor der Wärmebehandlung aufgenommen wurden, zeigen ein Gefüge, wie es sonst bei der plastischen Verformung von Metalleinkristallen auftritt. Obwohl nicht plastisch verformt, ist also der Nb3Sn-Kristall vor dem Glühen stark gestört. Nach der Wärmebehandlung des Kristalls aufgenommene Schliffbilder zeigen ein völlig verändertes Kristallgefüge, insbesondere ein stark vergrößertes Korn. Während der Wärmebehandlung fand Rekristallisation statt.Interference microscopic micrographs taken before the heat treatment were recorded, show a structure, as it is otherwise with plastic deformation of metal single crystals occurs. So although not plastically deformed, it is the Nb3Sn crystal severely disturbed before annealing. After heat treatment of the crystal The micrographs recorded show a completely different crystal structure, in particular a greatly enlarged grain. Recrystallization took place during the heat treatment instead of.

Beispiel 2 Die Figur zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Wärmebehandlung eines draht- oder bandförmigen Supraleiters. Der Supraleiter 1 wird in Richtung des Pfeiles 2 durch ein Glührohr 3 geführt, das zur Speicherung der Wärme in der Umgebung des geheizten Teiles des supraleitenden Drahtes oder Bandes 1 und zum Schutz eben dieses Teiles vor der Außenluft dient. Der Supraleiter 1 wird in dem Teil des Glührohres 3, welcher der Einführungsöffnung 4 zunächst liegt, mit Hilfe der Heizspirale 5 mindestens bis zur Rekristallisationstemperatur aufgeheizt. Die dazu nötige elektrische Energie wird der Heizspule 5 über Anschlüsse 6 und 7 zugeführt, die .durch das Glührohr 3 hindurch nach außen geführt sind. Durch den Rohransatz 8 wird Schutzgas in das Glührohr 3 eingeführt; durch den Rohransatz 9 tritt es wieder aus dem Glührohr 3 aus. Der Supraleiter 1 wird in dem zwischen der Heizspule 5 und der Austrittsöffnung 10 liegenden Teil des Glührohres 3 durch das entgegengesetzt zur Fortbewegungsrichtung des Drahtes oder Bandes strömende Schutzgas langsam abgekühlt. Die Aufheizung des supraleitenden Drahtes oder Bandes kann beispielsweise auch ohne Heizspule durch die Joule'sche Wärme eines den Supraleiter selbst durchfließenden Stromes erfolgen.Example 2 The figure shows a schematic exemplary embodiment for carrying out the method according to the invention for the continuous heat treatment of a wire-shaped or strip-shaped superconductor. The superconductor 1 is guided in the direction of arrow 2 through a glow tube 3, which is used to store the heat in the vicinity of the heated part of the superconducting wire or tape 1 and to protect this part from the outside air. The superconductor 1 is heated in the part of the glow tube 3, which is the insertion opening 4, with the help of the heating coil 5 at least up to the recrystallization temperature. The electrical energy required for this is fed to the heating coil 5 via connections 6 and 7, which are passed through the glow tube 3 to the outside. Inert gas is introduced into the glow tube 3 through the tube attachment 8; it emerges again from the glow tube 3 through the tube attachment 9. The superconductor 1 is slowly cooled in the part of the glow tube 3 lying between the heating coil 5 and the outlet opening 10 by the inert gas flowing in the opposite direction to the direction of movement of the wire or strip. The heating of the superconducting wire or tape can, for example, also take place without a heating coil by the Joule heat of a current flowing through the superconductor itself.

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verbesserung der Supraleitungseigenschaften, insbesondere zur Erhöhung der Sprungtemperatur, von mit starken Störungen des Kristallbaus behafteten, durch Abscheiden, beispielsweise durch Reduktion aus der Gasphase, Niederschlag durch Bedampfung oder elektrolytische Abscheidung, hergestellten supraleitenden intermetallischen Verbindungen vom A.B-Typ, wobei A eines der Elemente Niob, Molybdän, Titan, Vanadium oder Chrom und B eines der Elemente Antimon, Silizium, Gallium, Germanium, Zinn, Aluminium oder Indium bedeutet und auch Abweichungen von der stöchiometrischen Zusammensetzung derart vorkommen können, daß der Anteil von A größer als 75 0/0 ist, dadurch gekennzeichnet, daß die supraleitende intermetallische Verbindung einer kurzen Wärmebehandlung von etwa 15 bis 30 Minuten bei einer Temperatur von mindestens 70% ihrer Schmelz- oder Zersetzungstemperatur unterzogen wird, bis Rekristallisation eintritt. Claims: 1. Method for improving the superconducting properties, in particular to increase the transition temperature, from with strong disturbances of the crystal structure affected, by deposition, for example by reduction from the gas phase, precipitate superconducting produced by vapor deposition or electrolytic deposition intermetallic compounds of the A.B-type, where A is one of the elements niobium, molybdenum, Titanium, vanadium or chromium and B one of the elements antimony, silicon, gallium, Germanium, tin, aluminum or indium means and also deviations from the stoichiometric Composition can occur such that the proportion of A is greater than 75 0/0 is, characterized in that the superconducting intermetallic compound is one brief heat treatment of about 15 to 30 minutes at a temperature of at least 70% of its melting or decomposition temperature undergoes until recrystallization entry. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die supraleitende Verbindung Nb3Sn ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the superconducting Connection is Nb3Sn. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Wärmebehandlung unterzogene supraleitende Verbindung eine dünne Schicht bildet. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the superconducting compound subjected to the heat treatment is a thin layer forms. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Wärmebehandlung unterzogene supraleitende Verbindung Draht- oder Bandform besitzt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the superconducting compound subjected to the heat treatment, wire or tape shape owns. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in einem Durchlauferhitzer vorgenommen wird, der im Anschluß an die Abscheidevorrichtung vorgesehen sein kann. 5. The method according to claim 4, characterized in that the heat treatment is made in a water heater, which is connected to the separation device can be provided. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung im Vakuum oder unter einer Schutzgasatmosphäre vorgenommen wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in, that the heat treatment is carried out in a vacuum or under a protective gas atmosphere will.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10117227B4 (en) * 2000-04-06 2004-04-15 National Institute For Materials Science, Tsukuba Process for the production of extra-fine multifilament Nb3Al superconducting wire

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